针对含有大量的Fe²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺等重金属离子以及酸度等问题的酸性矿山废水（AMD）,采用静态、动态试验相结合的方法对Fe²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺的吸附、固定和颗粒再生进行了研究,开发探索出一种高效、低成本、可循环利用的膨润土复合颗粒吸附剂以及环保经济的AMD处理方法。在前期研究基础上,以膨润土为主料,分别以不同碱性材料（白云石、粉煤灰、钢渣）做辅料,以不同比例的碳酸钠或硅酸钠做粘结剂,高温焙烧制成膨润土复合颗粒吸附剂。通过不同颗粒对Fe²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺吸附效果、颗粒散失率、碱度释放以及颗粒成本综合对比研究,筛选出5%Na2CO3膨润土-钢渣为最优颗粒吸附剂。通过静态和动态试验对筛选出的颗粒吸附剂的吸附性能及机理进行了研究。结果表明：该吸附剂对Fe²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺的饱和吸附量分别为69.70mg/g、68.42mg/g、68.90mg/g、 64.56mg/g。对Fe²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺的吸附符合BET吸附,对Zn²⁺的吸附符合Freundlich吸附。其对Fe²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺的吸附动力学均符合准二级动力学方程。吸附剂对Fe²⁺、 Mn²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺的去除机理为吸附、离子交换、化学沉淀、絮凝的共同作用。为了进一步固定重金属离子和硫酸盐还原菌还原SO42-放出的S2-以及实现吸附剂的多次循环利用,分别对吸附Fe²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺的复合颗粒吸附剂进行固定、再生试验研究。结果表明：对Fe²⁺的固定、再生试验中,由于吸附Fe²⁺过程中改变了吸附剂的结构,当Na+与Fe²⁺发生离子交换时,会使蒙脱石晶层间的支架坍塌,导致颗粒变为粉末状。对Mn²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺的固定、再生表明,固定、再生效果显著,颗粒吸附剂可多次循环利用。揭示了S2-与吸附的Fe²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺可生成硫化物沉淀使S2-、Fe²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺真正固定、同时可使颗粒吸附剂的吸附点位获得再生。在静态和动态吸附试验的研究基础上,进行膨润土吸附与微生物还原联用技术处理AMD的试验。结果表明：分层填充能最好的降低AMD中的酸度,去除AMD中的Fe²⁺ Mn²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺,同时微生物还原生成的S2-可以使重金属离子真正固定、饱和吸附剂获得再生,达到吸附剂多次利用的目的。所以该处理工艺具有协同作用,是一种创新、高效的水处理方法,值得推广应用。